KR100514657B1 - 초전도 케이블 테이핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초전도 케이블 테이핑장치에 관한 것으로서, 그 기술적 특징은 포머의 둘레부에 다수개의 전도층과 절연층을 순차적으로 반복 테이핑하여서 초전도 케이블을 제조할 수 있도록 된 테이핑장치에 있어서, 다수개의 지권헤드가 연속적인 라인상에 소정간격으로 설치되어 각각의 지권헤드에 의해 상기 전도층과 절연층이 포머의 둘레부에 순차적으로 테이핑되도록 구성되어서, 다수개의 지권헤드로 된 하나의 제조라인을 통해 초전도 케이블의 테이핑 작업이 모두 완료되므로, 제품의 생산성이 현저히 향상되고, 제조과정에서 발생되는 제품의 불량률도 낮출 수 있으면서, 제조라인의 설치면적이 현저히 줄어들어 설비비가 절감되도록 한 것이다.

Description

초전도 케이블 테이핑장치{THE TAPING APPARATUS FOR SUPERCONDUCTING CABLE}

본 발명은 초전도 케이블 테이핑장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴팩트한 구조의 지권설비로 된 하나의 제조라인에서 초전도 케이블의 테이핑이 모두 완료되므로, 제품의 생산성이 현저히 향상되고, 제조과정에서 발생되는 제품의 불량률도 낮출 수 있으면서, 제조라인의 설치면적이 현저히 줄어들어 설비비가 절감되도록 된 초전도 케이블의 테이핑장치에 관한 것이다.

일반적으로, 초전도라 함은 극저온 상태(-196℃ 이하)에서 도체의 저항이 0으로 되는 특성을 칭하며, 초전도 케이블은 이런 특성을 가진 도체를 이용하여 제조된 전력케이블이다. 초전도 케이블은 그 내부에 액체질소의 유통로를 형성하는 포머와, 이 포머의 둘레부에 순차적으로 테이핑되는 초전도 도체층과 절연층, 초전도 케이블의 전계를 완화시켜 주는 반도전층, 초전도 차폐를 위한 금속 쉴드층 등의 여러겹의 테이핑층으로 구성된다.

따라서, 이러한 초전도 케이블은 다수개의 도체 테이프를 포머 둘레에 테이핑하는 연선설비와, 절연특성을 확보하기 위해 절연 테이프를 감아주는 지권설비를 교대로 이용하여 도전층과 절연층을 번갈아 가면서 테이핑하여 제조된다.

즉, 지권설비에서 포머의 둘레에 스테빌라이저(Stabilizer)를 테이핑한 후 드럼에 권취해서 이를 다시 연선설비에 장착하여 그 위에 초전도 도체를 테이핑한 후 다시 드럼에 권취하고, 계속해서 이 드럼을 지권설비에 장착하여 반도전층 및 절연층을 테이핑한 후 다시 드럼에 권취하게 된다.

이어서, 상기 드럼을 연선설비에 장착하여 금속 쉴드층을 테이핑하고, 이를 다시 드럼에 권취하여 지권설비에서 보호층을 테이핑하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 테이핑방식은 포머의 둘레에 해당공정의 테이핑 작업이 완료되면, 이를 드럼에 권취하여 연선설비에서 지권설비로, 또는 지권설비에서 연선설비로 옮겨가면서 송출라인에 재 장착하여 다음공정의 테이핑 작업을 진행하여야 하므로, 제조공정이 매우 번거로울 뿐만 아니라, 이에 따른 제품의 생산성이 현저히 저하되고, 코스트가 증가되는 문제점이 있었다.

또한, 각각 공정마다 해당공정의 테이핑이 완료된 케이블을 드럼에 권취하여 다음의 공정설비로 이동하여야 하므로, 초전도 케이블이 드럼에 권취되었다가 다시 풀리는 과정을 반복하면서 이러한 반복적인 벤딩에 의해, 또는 이동 및 장착시의 외부충격에 의해 초전도 특성이 손실되는 문제점이 있었다.

그렇다고 하여, 초전도 전력케이블을 지권설비-연선설비-지권설비-연선설비-지권설비로 된 전용라인에 의해 한번의 공정으로 제조할 수도 있으나, 상기 연선설비는 지권설비에 비해 테이핑되는 피치가 길어서, 이러한 연속라인을 구성하기 위해서는 설비 면적이 현저히 증가되고, 시설비용이 과다하게 소요됨에 반해, 초전도 케이블 이외의 다른 제품에는 이를 호환성 있게 사용하기 어려운 등의 현실적인 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 컴팩트한 구조의 지권설비로 된 하나의 제조라인에서 초전도 케이블의 테이핑이 모두 완료되므로, 제품의 생산성이 현저히 향상되고, 제조과정에서 발생되는 제품의 불량률도 낮출 수 있으면서, 제조라인의 설치면적이 현저히 줄어들어 설비비가 절감되도록 된 초전도 케이블의 테이핑장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 포머의 둘레부에 다수개의 전도층과 절연층을 순차적으로 반복 테이핑하여서 초전도 케이블을 제조할 수 있도록 된 테이핑장치에 있어서, 다수개의 지권헤드가 연속적인 라인상에 소정간격으로 설치되어 각각의 지권헤드에 의해 상기 전도층과 절연층이 포머의 둘레부에 순차적으로 테이핑되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 지권헤드의 내부에는 중앙에 포머 통과공이 형성된 모음다이스가 회전가능하게 설치되되, 이 모음다이스는 그 둘레부에 다수개의 테이프롤이 모음다이스와 함께 회전되도록 설치되며, 상기 포머 통과공의 둘레에는 테이프롤로부터 풀려져 공급되는 테이프를 반경방향 내측으로 모아서 포머의 둘레부에 감겨지도록 테이프의 공급방향을 안내해주는 다수개의 테이프 가이드부가 구비된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 테이프 가이드부는 30∼150㎜의 곡률반경으로 만곡 형성되어 테이프롤로부터 반경방향 내측으로 풀려져 나오는 테이프를 포머의 둘레부로 공급방향을 전환해주도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모음다이스가 내장된 지권헤드의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 초전도 케이블의 테이핑 공정을 나타낸 공정도이다.

도시된 바에 따르면, 상기 초전도케이블 테이핑장치는 스테빌라이저층과, 초전도 도체층, 반도전층 및 절연층, 금속 쉴드층 등이 하나의 제조라인에 설치된 각각의 지권헤드(5,5a)를 통해 포머(3)의 둘레부에 순차적으로 테이핑되도록 한 것이다.

상기 지권헤드(5,5a)는 종래 일반적인 지권설비의 테이핑헤드와 동일한 구조로 이루어지며, 주로 짧은 피치의 테이핑작업에 적당한 것으로, 직선상의 제조라인에 다수개가 소정간격으로 이격 설치된다.

이때, 이러한 지권헤드(5,5a) 중 초전도 도체층과 같이 장척의 피치로 테이핑하여야 하는 공정부분의 지권헤드(5)에는 짧은 공간 내에서 장척의 피치로 테이핑할 수 있도록 테이프롤(7)로부터 풀려져 공급되는 테이프(2)를 반경방향 내측으로 모아서 포머(3)의 둘레부에 감겨지도록 테이프(2)의 공급방향을 안내해주는 모음다이스(6)가 내장 설치된다.

이러한 모음다이스(6)는 그 둘레부에 다수개의 테이프롤(7)이 함께 회전되도록 설치되며, 그 중앙에는 직선상으로 이송되는 포머(3)가 통과되는 포머 통과공(4)이 형성된다.

또한, 상기 포머 통과공(4) 둘레에는 테이프롤(7)로부터 풀려져 공급되는 테이프(2)를 반경방향 내측으로 모아서 포머(3)의 둘레부에 감겨지도록 테이프(2)의 공급방향을 안내해주는 다수개의 테이프 가이드부(8)가 구비된다.

이때, 상기 테이프 가이드부(8)는 도시되지는 않은 다수개의 롤러로 이루어질 수도 있으며, 모음다이스(6)를 전후방으로 관통하는 다수개의 가이드홀로 이루어질 수도 있다. 이러한 테이프 가이드부(8)는 안내되는 테이프(2)가 초전도 특성을 유지할 수 있도록 30∼150㎜의 곡률반경으로 만곡되어 방향전환할 수 있도록 구성된다.

즉, 상기 테이프 가이드부(8)가 가이드홀로 형성된 경우에는 이 가이드홀이 30∼150㎜의 곡률반경으로 만곡 형성되고, 롤러로 이루어진 경우에는 이 롤러의 반경이 30∼150㎜인 것을 이용한다.

또한, 상기 모음다이스(6)는 포머(3)의 길이방향을 따라 전후진 가능하게 설치됨으로서, 이 모음다이스(6)를 통과하여 포머(3)의 둘레부에 감겨지기 시작하는 테이핑 위치를 조절할 수 있도록 구성된다.

이상의 구성에 의한 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

초전도 케이블을 구성하는 스테빌라이저층과, 초전도 도체층, 반도전층 및 절연층, 금속 쉴드층 등이 별도의 연선설비를 이용하지 않고 하나의 제조라인에 설치된 각각의 지권헤드(5,5a)를 통해 포머(3)의 둘레부에 순차적으로 테이핑되어 한번의 공정에 의해 모든 테이핑공정이 완료되는 것이다.

이때, 초전도 도체층과 같이 장척의 피치로 테이핑되어야 하는 공정부분에는 지권헤드(5)의 내부에 공급되는 테이프(2)를 반경방향 내측으로 모아서 포머(3)의 둘레부로 이송되도록 테이프(2)의 공급방향을 안내해주는 모음다이스(6)가 내장 설치되어서, 테이핑 길이를 종래의 연선설비와 같이 길게 늘리지 않고도 컴팩트한 지권헤드(5)를 통해서도 원하는 피치로 테이핑할 수 있게 된다.

따라서, 이러한 제조라인은 컴팩트한 구조의 지권헤드(5,5a)에 의해 라인이 구성되기 때문에, 제조라인의 설치면적이 현저히 줄어들게 되고, 이에 따른 시설비용도 절감되며, 종래와 같이 지권설비와 연선설비를 모두 구비하여야 하는 설비의 중복투자가 불필요한 장점이 있다.

또, 한번의 공정에 의해 초전도 케이블의 테이핑이 완료되므로, 종래와 같이 각각의 테이핑공정마다 설비를 옮겨가면서 작업할 필요가 없어서, 생산성이 현저히 향상되고, 제품의 코스트가 절감되는 장점이 있다.

그 외에도, 상기 제조라인에 의해 제조되는 초전도 케이블은 각각의 테이핑공정이 모두 완료된 후에 비로서 드럼에 감겨지기 때문에, 종래와 같이 초전도 케이블을 반복적으로 드럼에 권취하여 재 공급함에 따른 초전도 케이블의 벤딩이나, 드럼을 이송하거나 설비에 반복 장착하는 과정에서 초전도 케이블에 외부의 충격이 가해지는 등의 문제가 전혀 발생되지 않기 때문에, 제조과정에서의 불량률을 현저히 줄일 수 있다.

상기와 같은 본 발명은, 별도의 연선설비를 이용하지 않고도 컴팩트한 구조의 지권헤드에 의해 제조라인이 구성되므로, 설치면적이 현저히 줄어들고, 시설비용이 절감되는 장점이 있다.

또한, 한번의 공정에 의해 초전도 케이블의 테이핑작업이 모두 완료되므로, 생산성이 현저히 향상되고, 제품의 코스트가 절감되는 장점이 있다.

그 외에도, 상기 초전도 케이블은 각각의 테이핑공정이 모두 완료된 후 드럼에 권취되기 때문에, 제조과정에서 케이블의 반복 벤딩이나 외부의 충격 등에 의해 발생되는 제품의 불량률을 현저히 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 모음다이스가 내장된 지권헤드의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 초전도 케이블의 테이핑 공정을 나타낸 공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 테이프 3 : 포머

4 : 포머 통과공 5 : 지권헤드

6 : 모음다이스 7 : 테이프롤

8 : 테이프 가이드부

Claims (4)

1. 포머의 둘레부에 다수개의 전도층과 절연층을 순차적으로 반복 테이핑하여서 초전도 케이블을 제조할 수 있도록 된 테이핑장치에 있어서, 다수개의 지권헤드가 연속적인 라인상에 소정간격으로 설치되어 각각의 지권헤드에 의해 상기 전도층과 절연층이 포머의 둘레부에 순차적으로 테이핑되도록 구성된 것을 특징으로 하는 초전도 케이블 테이핑장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 지권헤드의 내부에는 중앙에 포머 통과공이 형성된 모음다이스가 회전가능하게 설치되되, 이 모음다이스는 그 둘레부에 다수개의 테이프롤이 모음다이스와 함께 회전되도록 설치되며, 상기 포머 통과공의 둘레에는 테이프롤로부터 풀려져 공급되는 테이프를 반경방향 내측으로 모아서 포머의 둘레부에 감겨지도록 테이프의 공급방향을 안내해주는 다수개의 테이프 가이드부가 구비된 것을 특징으로 하는 초전도 케이블 테이핑장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 테이프 가이드부는 30∼150㎜의 곡률반경으로 만곡 형성되어 테이프롤로부터 반경방향 내측으로 풀려져 나오는 테이프를 포머의 둘레부로 공급방향을 전환해주도록 된 것을 특징으로 하는 초전도 케이블 테이핑장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 모음다이스는 포머의 길이방향을 따라 전후진가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 초전도 케이블 테이핑장치.